钢管保护钻头的制作方法

1.本发明涉及一种安装在钢管套管上的钢管保护钻头。


背景技术：

2.作为一种将混凝土浇注到地下形成桩的桩施工方法，众所周知的是一种全钢管施工方法，其将钢管套管压入地下，在保护孔壁的同时用抓斗进行挖掘并将沙土排出，再将混凝土注入通过挖掘形成的孔中。在这种全钢管施工方法中，介由钻头安装保持器将内刀片、中刀片、外刀片用刀片钻头安装于钢管套管的前端，通过使钢管套管旋转的方法来用刀具钻头进行挖掘。
3.这种刀具钻头是一种沿钢管圆周方向安装在钢管前端部的挖掘用刀具钻头，包括在前端部固定有超硬合金的刀体的头部，和相对于固定于钢管上的保持器设置有固定装置的脚部，所述超硬合金的刀体的外周部具有刀具钻头，其在挖掘时从前端部到脚部侧以预定长度与孔内壁表面滑动接触以形成直线形陵缘部(例如参考专利文件1)。
4.先行技术文件
5.专利文件
6.专利文件1：特开2016
‑
223196号公报。


技术实现要素：

7.发明要解决的问题
8.但是，专利文件1中公开的不过是一种以挖掘为目的的刀具钻头，并未公开通过与刀具钻头组合安装于钢管套管上来防止刀具钻头的磨损及碎裂以及钢管套管及保持器的磨损的钢管保护钻头。并且，像这种的钢管保护钻头相关的技术从前并不存在。
9.本发明是鉴于这样的问题而提出的，其目的在于通过与刀具钻头组合安装于钢管套管上来防止刀具钻头的磨损及碎裂以及钢管套管及保持器的磨损的钢管保护钻头。
10.解决问题的手段
11.为解决上述问题，根据本发明的第1方面的钢管保护钻头是一种安装在钢管套管上的钢管保护钻头，包括前端向所述钢管套管的轴方向突出的基部，和与所述基部相连并从所述基部延伸出的以预定间隔彼此相对的2根脚部，所述基部由与所述脚部的平面平行并与所述脚部相连的平面部，和从所述平面部向所述钢管套管的轴方向、所述前端侧倾斜的第1倾斜部，和从所述平面部以及所述第1倾斜部开始并与所述平面部和所述第1倾斜部相连的侧面部，和从所述第1倾斜部开始向所述钢管套管的轴方向、所述脚部侧倾斜的第2倾斜部组成，所述平面部、所述第1倾斜部、所述侧面部以及所述第2倾斜部上设有超硬合金。
12.在从所述平面部开始并与所述平面部相连的脚部的沿所述钢管套管的轴方向延伸的两边缘上设有长方形的超硬合金。
13.根据本发明的第2方面的钢管保护钻头，在第1方面中的所述第1倾斜部由第1至第
3部分组成，所述第1部分相对于所述第2部分的平面以预定角度朝向所述钢管套管的轴方向倾斜，所述第3部分相对于所述第2部分的平面以预定角度向所述钢管套管的轴方向倾斜。
14.根据本发明第3方面的钢管保护钻头，作为设置于第2方面中的所述平面部、所述第1倾斜部、所述侧面部、以及所述第2倾斜部上的超硬合金，可以使用不同材质的任意组合。
15.根据本发明第4方面的钢管保护钻头，是一种安装在钢管套管上的钢管保护钻头，包括向所述钢管套管的轴方向突出的山型基部，和与所述基部相连并从所述基部延伸出的以预定间隔相对的2根脚部，除了所述脚部从所述基部延伸出的平面，所述基部的全部平面上均设有超硬合金。
16.根据本发明第5方面的钢管保护钻头，是一种安装在钢管套管上的钢管保护钻头，包括前端向所述钢管套管的轴方向突出的基部，和与所述基部相连并从所述基部延伸出的以预定间隔彼此相对的2根脚部，所述基部由与所述脚部的平面平行并与所述脚部相连的平面部，和从所述平面部向所述钢管套管的轴方向、所述前端侧倾斜的第1倾斜部，和从所述平面部以及所述第1倾斜部开始并与所述平面部和所述第1倾斜部相连的侧面部，和从所述第1倾斜部开始向所述钢管套管的轴方向、所述脚部侧倾斜的第2倾斜部组成，所述平面部、所述第1倾斜部、所述侧面部以及所述第2倾斜部上设有超硬合金。
17.根据本发明第6方面的钢管保护钻头，第5方面中的从所述平面部开始并与所述平面部相连的脚部的沿所述钢管套管的轴方向延伸的两边缘上可以设有长方形的超硬合金。
18.根据本发明第7方面的钢管保护钻头，第6方面中的所述第1倾斜部由第1至第3部分组成，所述第1部分可以相对于所述第2部分的平面，以预定角度向所述钢管套管的轴方向倾斜，所述第3部分可以相对于所述第2部分的平面，以预定角度向所述钢管套管的轴方向倾斜。
19.根据本发明第8方面的钢管保护钻头，作为设置于第5至第7方面中的所述平面部、所述第1倾斜部、所述侧面部以及所述第2倾斜部的超硬合金，可以使用不同材质的任意组合。
20.发明效果
21.根据本发明，提供一种钢管保护钻头，其通过与刀具钻头组合安装于钢管套管上，可以防止所述刀具钻头的磨损及碎裂，以及钢管套管和保持器的磨损。
附图说明
22.图1是根据本发明第1实施例的内刀片用钢管保护钻头的构造的侧视图。
23.图2(a)至2(c)是根据本发明第1实施例的内刀片用钢管保护钻头的结构图。
24.图3是本发明第2实施方式的外刃用钢管保护钻头的结构的侧视图。
25.图3(a)至2(c)是根据本发明第2实施例的外刀片用钢管保护钻头的结构图。
26.图5是示出根据本发明的第1实施例和第2实施例的钢管保护钻头安装到钢管套管上的侧视图。
具体实施方式
27.以下，将参照附图对本发明的实施例进行说明。
28.根据本发明实施例的钢管保护钻头安装于钢管套管上。通过与刀具钻头组合地安装到钢管套管上，可以防止刀具钻头的磨损和碎裂以及钢管套管和保持器的磨损。特别地，可以有效地防止钢管套管的前端部、即例如刀具钻头安装部附近的磨损和碎裂。
29.通过外刀片用钢管保护钻头可以防止接触面外侧的钢管套管本身的磨损和保持器本身的磨损，通过内刀片用钢管保护钻头可以防止钢管套管本身和保持器本身的磨损，具体将在下文中描述。下面将详细描述外刀片用钢管保护钻头和内刀片用钢管保护钻头的各个构造和作用。
30.<第1实施例>
31.图1和图2(a)至2(c)示出了根据本发明第1实施例的内刀片用钢管保护钻头的构造。更具体地，图1是该钢管保护钻头的侧视图，图2(a)是该钢管保护钻头的正视图，图2(b)是该钢管保护钻头的侧视图，图2(c)是该钢管保护钻头的平面图。
32.如这些图中所示，钢管保护钻头1由基部2，和从所述基部2延伸的2根脚部3，4构成。在本实施例中，基部2侧也称为钢管保护钻头1的前端，脚部3、4侧也称为钢管套管的安装侧或钢管保护钻头1的后端。
33.基部2为山型，其顶部朝向钢管套管的轴方向和钢管保护钻头1的前端侧突出。更具体地，钢管保护钻头1的基部2的平面部2a和脚部3和4的平面平行，从平面部2a向钢管套管的轴方向和前端侧以预定角度倾斜的3个倾斜部2b、2c和2d彼此相连。倾斜部2b从钢管套管的轴方向和前端侧看其左端和侧面部2e相连，倾斜部2d从钢管套管的轴方向和前端侧看其右端和侧面部2f相连。
34.基部2的倾斜部2b、2c、2d从钢管套管的轴方向、前端侧看在横方向上即钢管套管的圆周方向上依次以该顺序相连。在本实施例中，倾斜部2b相对于倾斜部2c朝钢管套管的圆周方向倾斜12度，倾斜部2d相对于倾斜部2c朝倾斜部2b的钢管套管的圆周方向(倾斜部2c的倾斜方向的反方向)倾斜12度。基部2的倾斜部2b、2c、2d的下端与倾斜部2g相连。所述倾斜部2g相对于与平面部2a平行的平面以25度角朝向钢管套管的轴方向、后端侧、即钢管保护钻头1在钢管套管上的安装侧倾斜。
35.脚部3、4以预定间隔从基部2向钢管套管的轴方向、后端侧延伸成u字状。并且，脚部3的与脚部4相对的平面的相反侧上表面，相对于与脚部4相对的平面以6.5度向后端侧倾斜。以此方式，通过在脚部3上设置6.5度的倾斜角度，可以缓和钢管套管的内压/外压。考虑到从钢管套管的外板和内板的突出程度以及缓和施加到钢管套管的土压，将倾斜角设置为6.5度。为了将钢管保护钻头1通过保持器等安装到钢管套管上，在脚部3、4上设置孔部3a、4a。并且，在脚部3的沿钢管套管的轴方向延伸的两边缘上设置超硬合金6a、6b。
36.在平面部2a上设有超硬合金5a、5b、5c。在本实施例中，相对于连结超硬合金5a和5c的线，超硬合金5b设置于较钢管保护钻头1的后端侧，超硬合金5b的一部分设置于脚部3上。倾斜部2b、2c、2d上分别设有超硬合金5d、5e、5f。在本实施例中，相对于连结超硬合金5d和5f的线，超硬合金5e设置于钢管套管的半径方向即图中下方上。倾斜部2e、2f上也分别设有超硬合金5g、5h。倾斜部2g上设有2个超硬合金5i、5j。以此方式，在本实施例中，基部2的所有表面均设有超硬合金5a至5j。
37.通过这些超硬合金5a至5j，可以防止接触面外侧的钢管套管本身和保持器的磨损。此外，多个超硬合金的材质和硬度可以根据钻头的硬度以及待挖掘对象的地基(或障碍物)适当地自由组合。例如，在根据本实施例的钢管保护钻头1中，可以任意组合地使用最多5个材质的超硬合金，从而可以在针对广泛的挖掘对象的挖掘过程中有效地防止钢管套管和保持器的碎裂等。
38.钢管保护钻头1的基部2以穿过钢管套管的轴方向、平面部2a的中心的线为对象轴呈左右对称形。通过将其设置成左右对称形状，并在倾斜部2b至2d、2g的各表面设置倾斜角，以及将超硬合金以预定间隔设置于各表面上，可以提高其保护性能。
39.而且，由于倾斜部2b、2d的挖掘用的接触面角度被设定为12度，这是具有大广角的接触面角度，因此可以抑制布置在倾斜部2b、2c、2d上的超硬合金的碎裂。在接触面方面，平面部2a为各部分内侧的接触面，倾斜部2g起到缓和挖掘土压、混凝土、钢筋、钢架等障碍物的冲击和耐压的作用。
40.关于材质，脚部3、4的基材可以采用scm440(铬钢)等，超硬合金5a至5j可以采用jis金属符号中的e3(料名mg30)、e4(料名mg40)、e5(料名mg50)、e6(料名mg60)等或cis标准中的g4(cis材质代号vc
‑
40)、g5(cis材料代号vc
‑
50)等。
41.<第2实施例>
42.图3、图4(a)至图4(c)示出了根据本发明第1实施例的外刀片用钢管保护钻头的构造。更具体地，图3是该钢管保护钻头的侧视图，图4(a)是该钢管保护钻头的平面图，图4(b)是该钢管保护钻头的正视图。图4(c)是该钢管保护钻头的侧视图。
43.如这些图所示，钢管保护钻头11由基部12和从所述基部12延伸的2根脚部13、14构成。在该第2实施例中，基部12侧也被称为钢管保护钻头11的前端，脚部13、14侧也称为钢管套管的安装侧或钢管保护钻头11的后端。
44.基部12为山型，其顶部朝向钢管套管的轴方向和钢管保护钻头11的前端侧突出。更具体地，钢管保护钻头11的基部12的平面部12a和脚部13、14的平面平行，并且从平面部12a向前端侧以相对于钢管套管的轴方向的预定角度倾斜的3个倾斜部12b、12c和12d彼此相连。倾斜部12b从钢管套管的轴方向、前端侧看其左端和侧面部2e相连，倾斜部12d从钢管套管的轴方向、前端侧看其右端和侧面部2f相连。
45.基部12的倾斜部12b、12c、12d从钢管套管的轴方向、前端侧看在横方向上即钢管套管的圆周方向上依次以该顺序相连。在本实施例中，倾斜部12b相对于倾斜部12c朝钢管套管的圆周方向倾斜12度，倾斜部12d相对于倾斜部12c朝钢管套管的圆周方向(倾斜部12b的倾斜方向的反方向)倾斜12度。倾斜部12b、12c、12d的下端与倾斜部12g相连。所述倾斜部12g相对于与平面部12a平行的平面以25度角朝向钢管套管的轴方向、后端侧，即钢管保护钻头1在钢管套管上的安装侧倾斜。
46.脚部13、14以预定间隔从基部12向钢管套管的轴方向、后端侧延伸成u字状。并且，脚部13的与脚部14相对的平面的相反侧上表面，相对于与1脚部4相对的平面以6.5度向后端侧倾斜。以此方式，通过在脚部13上设置6.5度的倾斜角度，可以缓和钢管套管的内压/外压。考虑到从钢管套管的外板和内板的突出程度以及缓和施加到钢管套管的土压，将倾斜角设置为6.5度。为了将钢管保护钻头11通过保持器等安装到钢管套管上，在脚部13、14上设置孔部13a、14a。并且，在脚部13的沿钢管套管的轴方向延伸的两边缘上设置超硬合金
16a、16b。该长方体形状的超硬合金16a、16b主要起到防止钢管套管和保持器的损坏和磨损的作用，以及保护配置在前后的用于安装刀具钻头的保持器安装部分。
47.在平面部12a上设有超硬合金15a、15b、15c。在第2实施例中，相对于连结超硬合金15a和15c的线，超硬合金15b设置于较钢管保护钻头11的后端侧，超硬合金15b的一部分设置于脚部13上。倾斜部12b、12c、12d上分别设有超硬合金15d、15e、15f。在第2实施例中，相对于连结超硬合金15d和15f的线，超硬合金15e设置于钢管套管的半径方向即图中下方上。倾斜部12e、12f上也分别设有超硬合金15g、15h。倾斜部12g上设有2个超硬合金15i、15j。以此方式，在第2实施例中，基部12的所有表面均设有超硬合金15a至15j。通过配置截面为圆形的呈圆柱形状的超硬合金15a至15j，不仅可以使刀具钻头缓和以不受使用配置于前后的刀具钻头挖掘的挖掘对象的直接影响的同时防止挖掘对象的流动，还可以使钢管套管或保持器不受挖掘对象的直接影响。
48.因此，通过这些超硬合金5a至5j，可以防止接触面外侧的钢管套管本身和保持器的磨损。此外，多个超硬合金的材质和硬度可以根据钻头的硬度以及挖掘对象的地基(或障碍物)适当地自由组合。例如，在根据第2实施例的钢管保护钻头11中，可以任意组合地使用最多5个材质的超硬合金，从而可以在针对广泛的挖掘对象的挖掘过程中有效地防止钢管套管和保持器的碎裂等。
49.钢管保护钻头11的基部12以穿过钢管套管的轴方向、平面部12a的中心的线为对象轴呈左右对称形。通过将其设置成左右对称形状，并在倾斜部12b至12d、12g的各表面设置倾斜角，以及将超硬合金以预定间隔设置于各表面上，可以提高其保护性能。
50.而且，由于倾斜部12b、12d的挖掘用的接触面角度被设定为12度，这是具有大广角的接触面角度，因此可以抑制布置在倾斜部12b、12c、12d上的超硬合金的碎裂。在接触面方面，平面部12a为各部分外侧的接触面，倾斜部12g起到缓和挖掘土压、混凝土、钢筋、钢架等障碍物的冲击和耐压的作用。
51.关于材质，脚部13、14的基材可以采用scm440(铬钢)等，超硬合金15a至15j可以采用jisjis金属符号中的e3(料名mg30)、e4(料名mg40)、e5(料名mg50)、e6(料名mg60)等或cis标准中的g4(cis材质代号vc
‑
40)、g5(cis材料代号vc
‑
50)等。
52.图5示出了将根据本发明的第1实施例和第2实施例的钢管保护钻头安装到钢管套管的示例。
53.如图5所示，在钢管套管100的端部上等间隔地设置的保持器上，外刀片用钢管保护钻头101a和内刀片用钢管保护钻头101b以其之间设置内刀片用的刀具钻头102a的形式交互安装。外刀片用刀具钻头102b也以在内刀片钢管保护钻头101b和外刀片钢管保护钻头101c之间的形式设置。即，以中间设置刀具钻头的形式，将外刀片用钢管保护钻头和内刀片用钢管保护钻头交互安装。外刀片钢管保护钻头102a和内刀片用钢管保护钻头102b可以分别起到防止刀具钻头的外刀片和内刀片的损坏和磨损的作用，同时可以有效防止对安装有刀具钻头的保持器的损坏和磨损。即，通过如上所述的布置，可以减少在挖掘过程中对钢管套管、保持器以及刀具钻头的损坏，以及使挖掘产生的泥沙等顺畅流动。
54.如上所述，根据本发明的实施例，提供了一种安装在钢管套管上的钢管保护钻头。通过交互安装外刀片和内刀片用钢管保护钻头，以使刀具合钻头在钢管套管上介于该钢管保护钻头之间，可以防止钢管套管或刀具钻头或保持器的损坏和磨损，同时能够促进挖掘
工作的顺利进行。
55.以上对本发明的第1实施例和第2实施例进行了说明，但本发明不限于此，在不脱离本发明的综旨的情况下可以进行各种改进和修改。
56.例如，根据本实施例的钢管保护钻头可用于例如地下障碍物去除工事中，在诸如钢筋混凝土结构的构造物或钢管板桩和h钢等的地下障碍物去除工事中，可以防止钢管套管、保持顺和刀具钻头的磨损或碎裂。此外，它还可以用于巨石漂砾的挖掘，在挖掘这种河石或硬岩的巨石层时可以防止钢管、保持器和刀具钻头的磨损或碎裂.
57.符号说明
58.1...钢管保护钻头，2...基部，2a...平坦部分，2b～2d...倾斜部，2e，2f...侧面部，2g...倾斜部，3...脚部，3a...孔部，4...脚部，4a...孔部，5a～5j...超硬合金，6a，6b...超硬合金，11...钢管保护钻头，12...基部，12a...平面部，12b～12d...倾斜部，12e，12f...侧面部，12g...倾斜部，13...脚部，13a...孔部，14...脚部，14a...孔部，15a～15j...超硬合金，16a，16b...超硬合金。